Керування точністю обробки
1.Керуванняточністю процесу обробки за вихідними даними
Для забезпечення потрібноїточності обробки партії заготовок недостатньо правильно розрахувати і настроїтиверстат.
Підвпливом систематичних похибок, зв’язаних зі зношуванням різального інструментуі нагріванням елементів технологічної системи, в процесі обробки відбуваєтьсязміщення поля розсіювання розмірів заготовок в середині поля допуску ізположення a в положення б (рис. 1) і через деякий проміжок часу t обробки виникає небезпекавиходу частини заготовок за межі поля допуску. Для запобігання появи бракучерез певний проміжок часу t2 необхідно провести підналагодження верстата.
Урезультаті підналагодження поле розсіювання вертається із положення б в положення а і небезпека появи бракуусувається (рис. 1).
Для запобігання появи бракуважливо своєчасно встановити момент потрібного підналагодження і тривалостіобробки між підналагодженнями.
Цей момент в умовахвеликосерійного виробництва виявляється за допомогою систематичних вимірюваньоброблюваних заготовок.
Чим частіше проводитьсяпідналагодження, тим менше сумарне розсіювання розмірів, але це призводить дозбільшення тривалості процесу, оскільки підналагодження – процес тривалий івиконується при непрацюючому обладнанні.
Протиріччя це розв’язується шляхомвведення автопідналадників.
/>
Рис. 1Вплив змінних систематичних похибок на форму і положення кривої розсіювання
Підналадники застосовують двохтипів:
1)видає сигналпереміщення інструмента через певний проміжок часу (простий, але застосуватиможна тільки при сталому технологічному процесі);
2)вимірюєдійсні розміри і подає сигнал на підналагодження при досягненні граничногорозміру (складні, але більш надійні).
Загальною складнімтю створенняпристосувань автоматичного контролю є необхідність здійснення малих переміщеньінструмента в момент підналагодження (тисячні частки мм).
2.Керуванняточністю процесу обробки заготовок за вхідними даними
Найбільше впливає на поле розсіюваннярозмірів заготовок зміна таких вхідних даних, як розміри припуску і твердістьматеріалу заготовки, які обумовлюють відповідне зростання діапазону змінизусиль різання, а також пружних відтискань і поля розсіювання розмірівоброблюваних заготовок.
Шляхи зменшення поля розсіювання:
–сортування заготовок за величиною припуску і твердості та внесення поправок нарозмір статичного настроювання;
–адаптивне керування процесом обробки (зміна S – Py – ω).Приклад
Рис. 2– заготовка НВ 145–165; верстат – ІА62; різець – φ = 45º; ТІ5К6; V=45м/хв; припуск – 4–8 мм на діаметр.
S – для перших 9штук –const = 0,24 мм/об; Δзаг = 0,155 мм; S – для решти 9 штук –змінна; Δзаг= 0,045 мм.
ЗменшенняΔ у 3,45 раза.
/>
Рис. 2.Підвищення точності розміру заготовки, оброблюваної на токарному верстаті,шляхом зміни подачі
3.Керуванняпружними переміщеннями елементів технологічної системи для усуненнясистематичних та змінних систематичних похибок, які викликають похибкигеометричної форми заготовок
Регулювання подачі в процесіобробки заготовок дає можливість не тільки зменшити поле розсіювання розмірівоброблюваних заготовок, але й підвищити точність їх геометричної форми.
Для одержання правильноїгеометричної форми оброблюваної заготовки необхідно компенсувати не тількиколивання сили різання, викликані непостійністю припуску і твердості, але йпружні відтискання по її довжині, зв’язані зі зміною піддатливостітехнологічної системи.
Для забезпечення точностігеометричної форми по довжині заготовки потрібно створити додатковепристосування, яке б змінювало силу різання по довжині обробки за певноюпрограмою відповідно до коливання жорсткості технологічної системи.
Зміну сили різання і в цьомувипадку зручно здійснити за рахунок відповідного регулювання поздовжньоїподачі.
На верстатах з ЧПК подібні зміниподачі по довжині оброблюваної заготовки повинні бути попередньо внесені в КП(керуючу програму).
Приклад(рис. 3)
/>
Рис. 3. Зміна діаметра d валика по довжині в результаті обточування з частотоюобертання n = 375 об/хв із припуском Z = 2 мм на діаметрі: а – з постійною подачею (S = 0,3 мм/об); б – зі змінною подачею
n = 375 об/хв; z = 2 мм;
S = 0,3 мм/об; Δ = 0,34 мм;
S = 0,30–0,53 мм/об; Δ = 0,085 мм.
Таким чином, можна зробитивисновок, що керування пружними переміщеннями шляхом зміни поздовжньої подачідозволяє:
1)суттєво підвищититочність оброблюваних заготовок та інших показників за рахунок зменшення полярозсіювання;
2)збільшити штучнупродуктивність переважної більшості технологічних систем (за рахунок режимів);
3)використатинадзвичайно тонкий і чутливий механізм регулювання технологічної системи, якийпрацює без стрибків, зі збереженням постійного розміру статичного настроювання;
4)забезпечитиобробку заготовок з рівномірним навантаженням технологічної системи, що сприяєбільш економічному використанню системи і різального інструмента, підвищуєдовговічність роботи системи і знижує затрати на різальний інструмент.
Недоліки:
1) шорсткістьповерхні неоднорідна;
2) зростає вартістьверстатів, оснащених системами адаптивного керування;
3) ускладнення таподорожчання налагодження, обслуговування і ремонту;
4) неможливістьзастосування при багатоінструментальній обробці.
Література
заготовкапохибка форма геометричний
1.Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. – М., 1969. – 559 с.
2.Бондаренко С.Г. Розмірні розрахунки механоскладальноговиробництва. – К. 1993. – 544 с.
3.Корсаков В.С. Основы технологии машинобудування. – М., 1977. – 415 с.
4.Косилова А.Г., Мещеняков Р.К. Справочниктехнолога-машиностроителя. Т. 1. – М.,1985. – 655 с.; Т. 2. – М.,1986. – 496 с.
5.Маталин А.А. Технология машиностроения. – Л. – М., 1985 – 496 с.
6.Руденко П.А. Теоретические основы технологиимашиностроения: Конспектлекций. – Чернигов, 1986. – 258 с.
7.Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения / В.А. Аверников, О.А. Горленко,В.Б. Ильецкий и др. / Под общ. ред. О.А. Горленко – М., 1988. – 192 с.
8.Справочник технолога машиностроителя / Под ред. А.Н. Малова. Т. 2. – М., 1986. – 446 с.